消防给水系统设计优化策略

消防给水系统设计优化策略

李志祥

（深圳市华阳国际工程设计股份有限公司广州分公司 广东 广州 510000）

摘要：在建筑消防给水系统设计中，既要考虑设计满足国家规范要求和使用的功能要求，同时还要兼顾工程造价投资。本文主要针对消防系统设计时造价方面的优化措施和优化前后的造价对比探讨。

关键词：建筑设计；消防给水系统；优化；

引言

随着地产行业越来越成熟，房地产市场竞争越来越激烈。造价控制是竞争环节中最重要的因素之一。在设计阶段，造价高低成了判定设计方案优劣的重要指标。建筑消防系统设计造价优化制的主要内容包括：设备数量、管道长度、管道规格、施工难度等内容。市场价格也会对工程清单计价机制产生影响。

1 工程概况

广州某住宅项目，总建筑面积约28万平方米，包括有八栋140m+超高层住宅，三层地下室。

2 问题提出

在对某住宅项目给排水专业施工图进行校审时，留意到消防系统设计图纸存在大量造价浪费的设计缺陷。

2.1消火栓系统：

采用临时高压给水系统，地下室消防水池满足一次火灾消防用水量，屋面设100立方转输水箱兼稳压水箱，共分4个区：1区-3~-1F；2区1~17F；3区18~34F；4区35~51F。其中1、2、3区由地下室加压泵组供水，4区由屋面加压泵组供水，屋面转输水箱的水由地下转输泵组提升。17层及34层为避难层，分区横管设于避层。详见附图一。

附图一（原方案）

2.1.1原方案存在以下疑点：

（1）分区数量过多，导致管材用量过大；

（2）各区竖管数量过多，导致管材用量过大；

（3）1区环管管径偏大；

（4）屋面水箱容积偏大；

以上疑点均会引起工程造价增大。

2.1.2针对原方案几个疑点进行优化，优化方案详见附图二：

（1）分区数量由原来4个改为3个：1区-3~-1F、2区1~33F、3区34~51F,其中1~2区由地下室消防加压泵组供水，3区由屋面加压泵组供水；

（2）屋面转输水箱有效容积由100m³改为60m³（云线2位置）；

（3）1区环管管径由DN150改为DN100(云线3位置)；

（4）4区1~34F的立管数量由4根改为2根（云线4位置）；

                            附图二（优化方案）

    2.1.3优化方案合规性分析：

笔者与设计负责人沟通了解到，原方案分4个区是考虑第二个避难层与首层的高差为96.40m，稳压水箱保证第二个避难层消火栓栓口静压7m，则首层消火栓栓口静压为96.4+7=103.4m（即1.03Mpa），违反“消火栓口处静压大于1.0Mpa”消防给水系统应分区供水。故而分4个区。

为解决分区最有利消火栓静压超1.0Mpa问题，优化方案将34F（避难层）的消火栓接驳到3区，则2区最不利消火栓下降到了33F,该层到首层的高差为92.60m，分区最有利消火栓栓口静压为92.6+7=99.6m（即0.99Mpa），符合规范要求，分区横管仍设在34层避难层。

原方案转输水箱有效容积按转输水箱60m³+稳压水箱36m³两者之和考虑。实际上“转输水箱兼做高位消防水箱，仍可按60m³考虑。”所以将转输水箱有效容积优化为60m³。

原方案1区环管管径由DN150优化为DN100，地下车库室内消火栓设计流量为10L/s，管径优化为DN100后，其流速仍小于2.5m/s,满足规范要求。

2.1.4两方案对比

   本工程管材承压等级按分区系统工作压力选型，原方案和优化方案各种规格管材用量及造价详见表1和表2。结果显示，优化方案比原方案节省73.1万元造价。

表1 材数量统计表

表2 成本分析表

2.2地下消防环管设计探讨：

2.2.1本项目三层地下车库，其中负三层大部为人防。原方案每个层设供水环管，各层消火栓从本层环管接驳，详见附图三原方案。

优化方案取消负一层环管，负一层消火栓穿楼板接负二层环管；因负三层多为人防区域，若共用环管太多支管穿越人防顶板，对人防不利，且穿人防区顶板处均应设防护阀，反而会增加造价，故而保留负三层环管，详见附图三优化方案。

                                 附图三

2.2.2两方案对比：

（1）优化方案取消负一层环管，减少大量管材使用；

（2）优化方案负一层每个消火栓支管穿楼板需要预埋钢套管，增加钢套管使用；

（3）因上下两层归属不同防火分区，环管上的阀门按其中一层的消火栓数量不超5个设置即可，阀门数量大量减少；

2.2.3成本对比分析：

通过对两个方案的环管长度、阀门数量、钢套管数量的统计及成本计算，上下层共用环管方案比各层分别设环管的方案能节约8.2万的造价。详见下表3。

表3 成本分析表

1）负一层梁下净高2.8m，消火栓栓口高度为1.1m，消火栓环管在本层梁下安装或下层梁下安装时，环管接驳到消火栓口的高度距离相差无几，故不考虑DN65支管的数量变化。

2）环管管径均按DN100普通内外热镀锌钢管计算。

3）穿楼板套管均按DN100钢套管计算。     

3. 结论与建议

（1）消防系统分区越少，管材用量越少，工程造价越低，建议消防分区设计静压计算时，尽量接近1.0Mpa静压分区。

（2）当塔楼有2个以上消火栓时，建议从地下室环管设两根供水干管往高高分区供水即可，不要每个消火栓立管均从地下室环管接驳。

（3）消防系统管径应按保护位置的设计流量选择，按其流速不超2.5m/s复核即可，不要无故放大管径。

（4）对于多层地下室的消火栓系统设计，两层共用环管方案比每层设环管方案造价更优。

参考文献

[1]周喜荣，建筑工程造价咨询对造价控制的影响研究[J].建筑与预算，2021（11）：32-34

[2]李鹏，机电安装造价的影响因素及成本控制要点解析[J].住宅与房地产，2018（7）:18

[3]消防给水及消火栓系统技术规范GB5097-2014

[4]《消防给水及消火栓系统积水规范》GB5097-2014实施指南

姓名:李志祥,出生年月日:1985年01月29日,性别：男,民族:汉,籍贯：广东电白,学历：大学本科,单位：深圳市华阳国际工程设计股份有限公司广州分公司,研究方向：建筑给排水